Din ce in ce mai multi oameni folosesc energia solara pentru a economisi costurile energetice si pentru a usura mediul. Dar cum functioneaza un astfel de sistem solar? Functia sistemului fotovoltaic este in principiu aceeasi, indiferent daca acesta este un sistem solar mic pe casa de familie sau de un sistem industrial.
In principiu, un sistem solar fotovoltaic conectat la retea functioneaza foarte simplu: In timp ce lumina cade asupra celulelor solare, acestea genereaza curent continuu din aceasta. Celulele solare individuale sunt interconectate cu scopul de a putea forma module solare mai mari. Modulele solare individuale sunt la randul lor interconectate pentru a forma un generator solar.
Curentul continuu generat este convertit in curent alternativ cu ajutorul invertorului. Datorita conversiei, curentul alternativ poate fi alimentat direct in reteaua electrica publica sau privata, reducand astfel propriile costuri de energie electrica, iar mai multe detalii despre aceste sisteme puteti afla in continuare.
Cum functioneaza celula solara individuala a unui sistem solar fotovoltaic?
Aproape 95 la suta din toate celulele solare sunt fabricate din siliciu cuartos (Si). Siliciul (Si) este unul dintre cele mai frecvente elemente naturale gasite in stratul terestru. Siliciul este considerat inepuizabil. Pentru a forma o placuta semiconductoare de siliciu din nisipul de cuart – origine naturala a siliciului – nisipul de cuart trebuie mai intai curatata si cristalizata.
Produsul finit este apoi taiat in placute contaminate intr-o maniera specifica si prevazut cu sine conductoare. Acestea sunt necesare pentru transportul energiei electrice.
Daca lumina cade pe placuta de siliciu, electronii sunt eliberati. Pentru a putea folosi acesti electroni, partea superioara si inferioara a fiecarei celule trebuie sa fie contaminata in mod specific cu atomi straini diferiti. Borul (Br) si fosforul (P) sunt adesea folosite aici.
Datorita contaminarii vizate a celulei, electronii (purtatori de sarcina negativa) se colecteaza pe o parte si protonii (purtatori de sarcina pozitiva) pe de alta parte.
In acest fel, se creeaza un pol plus si un minus, care pot fi comparate cu o baterie. Daca ulterior este conectat un dispozitiv de consum, curentul curge.
Celulele mici sunt atat de functionale incat pot genera electricitate chiar si la un nivel scazut de lumina, cum ar fi cele care apar pe vreme rea sau cer innorat. Cu toate acestea, intensitatea curentului este intotdeauna proportionala cu intensitatea luminii incidente. In mod analog, aceasta inseamna: Cu cat radiatia solara este mai mare, cu atat mai multa energie solara este produsa de sistemul fotovoltaic.
Cu toate acestea, tensiunea celulei solare se comporta independent de incidenta luminii sau a radiatiei solare. Tensiunea unei celule de siliciu este continua la 0,6 volti. Cu toate acestea, puterea curentului depinde de marimea celulei. O celula solara comuna care masoara 15 x 15 centimetri genereaza in medie aproximativ 5,5 amperi de electricitate. Cu o incidenta completa a luminii, o singura celula are o putere de aproximativ 3,4 wati.
Diferite tehnologii de celule solare ale unui sistem solar fotovoltaic
In general, exista trei tipuri diferite de celule. Tipurile de cristal includ:
- Celule monocristaline.
- Celule policristaline.
- Celulele amorfe.
- Celula solara monocristalina
Celulele de siliciu monocristaline sunt fabricate dintr-un material semiconductor de inalta puritate. Tije monocristaline sunt extrase din topitura de siliciu si apoi taiate in felii subtiri de 0,25 milimetri. Acest proces special de fabricatie garanteaza un nivel ridicat de eficienta. Eficienta celulei solare monocristaline ajunge intre 14 si 16 la suta.
- Celula solara policristalina
Celulele policristaline sunt oarecum mai ieftine de fabricat. Pentru producerea de celule solare policristaline, siliciu lichid este turnat mai intai in blocuri. Cand se solidifica, o structura tipica de floare de gheata apare dintr-un numar mare de cristale individuale.
Aceasta structura cristalina este formata in diferite dimensiuni. Defectele apar la limitele exterioare. Datorita acestor defecte de cristal, eficienta unei celule solare policristaline este de numai 13-15%. Celula solara monocristalina este deci mai eficienta decat celula solara policristalina.
- Celulele solare amorfe / celulele cu film subtire
Celulele solare amorfe sunt de asemenea cunoscute sub numele de celule cu film subtire. In timpul productiei, semiconductorii fotoactivi sunt aplicati sub forma de strat subtire pe un geam.
Conectate direct la module, celulele solare amorfe sunt sigilate ermetic cu o a doua placa de sticla. Grosimea straturilor este mai mica de 1 µm. Datorita costurilor materiale mai mici, costurile de productie sunt de asemenea, esential mai mici.
Modulele solare cu film subtire sunt o optiune rentabila pentru utilizarea energiei solare, insa eficienta unei celule cu film subtire este de doar 6-8 procente. O eficienta usor mai mare a celulei cu film subtire poate fi obtinuta cu materiale noi, de exemplu.
Acestea includ telurura de cadmiu (CdT) si diselenura de indiu de cupru (CIS). Eficienta unei celule cu film subtire poate fi crescuta la 8-10 procente.
In mare parte, acestea sunt cele mai importante detalii pe care trebuie sa le cunoasteti in ceea ce priveste aceste sisteme de panouri solare. Cu siguranta insa, comerciantii va vor oferi mai multe detalii si avantaje despre acestea.
